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2.2.2_点阵格式图像_显示器的相关知识


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2.2.2  显示器的相关知识

        我们的显示器也是点阵式的,前一课中看过的电视机屏幕,就是由许多的点构成的。包括液晶屏和等离子屏也是如此。 传统的显像管显示器又称为CRT(学名阴极射线管),是显示设备中最早也最普及的种类。 显示器的点阵数是可变的,我们可以从Windows控制调板中的显示项目来查看或改动目前显示器的屏幕分辨率,如下图所示,目前为1024x768像素,也就是说现在显示器横方向能够显示1024个 像素点,竖方向768个像素点。注意液晶和OLED显示器都有一个最佳分辨率(一般也是最高分辨率),在设置中会显示为推荐选项,使用该分辨率可以取得最佳的显示效果。
 


 

       如同一张6寸的照片不能完整放入一个5寸的像框一样,如果一幅图像超过了显示器横或竖方向的像素数,那么这幅图像就不能在屏幕上完整显示(以100%原尺寸显示前提下)。 因此屏幕分辨率越高,能够完整显示的内容就越多。比如一个300x300像素的方块,在不同的屏幕分辨率下,所显示的大小也不一样,如下3图。如同马路上的一个井盖,站在5层楼看得很清楚,站在30层楼就小了许多,站在70层楼就更小了。井盖的实际大小没有变化,是视野放大导致井盖看起来缩小。

       因此这不能说方块的大小改变了,300像素还是300像素没有变,是因为屏幕像素总量的增加使得它看起来变小。 计算一下就会知道,屏幕横分辨率800的时候,300像素占据着约一半的宽度,在1024时候占据约三分之一,在1600时候只占据约五分之一了。
 

  

       目前的显示器都是点阵式的显示器,之前我们在学习像素和子像素时所看到的电视屏幕就是由许多的点构成的。

       液晶显示器的原理是:在一层白色的发光面板(背光层)上覆盖无数个微小的红、绿、蓝滤光片层,这样就得到许多红色、绿色、和蓝色的色光单元,再在两者的中间层放置液态晶体,通过对液态晶体的控制(透明或浑浊),改变通过滤光片的色光的亮度,从而达到对各色光进行混合的目的。OLED显示器与液晶类似,区别在于其色光单元为各自独立的发光元件,因而不需要背光层和滤光片。

       从以上的原理得知,液晶或OLED显示器的分辨率是由色光单元的数量决定的,是固定不变的物理分辨率。因此在windows中将分辨率设定为显示器物理分辨率可以有效利用第一像素,从而达到最佳的显示效果。

       显示器在显示内容的时候,每个像素都在时刻变化,从而不断组合出所需要的画面。这种变化称为像素更新,意思是对像素的状态进行改变。理论上来说,液晶或OLED显示器可以同时更新所有像素,但这需要对每一个像素及其子像素进行单独控制,所需要的控制线路数量将会非常庞大。以每像素3个子像素来算的话,1920x1200分辨率下需要近700万个控制单元。
 

       因此液晶或OLED显示器使用轮循的方式控制像素更新,这样只需要很少的控制线路就可以做到。方法是先更新屏幕最左上角的像素,然后更新同一行右方的一个像素,照此方法顺序更新完这一行所有的像素。接着更新第二行、第三行的像素,如此往复,直到最后一行的最后一个像素为上止,就完成了所有像素的更新(可以称为场更新)。接着第二次的场更新开始,如此往复,周而复始,不断更新着显示器上的内容。一般的液晶显示器的刷新率为60赫兹,这表示一秒钟重复60次场更新。

       因此计算机的屏幕坐标系是从左上角的0点开始,X方向往右延伸,Y方向往下延伸(向与常见的数学坐标系相反),如下图所示。当我们有PHOTOSHOP的图像中移动鼠标时,信息面板会同时显示当前光标所在位置XY坐标值。这个坐标数值就是屏幕坐标系对于今后的学习很有帮助。。
 


       除了显示设备以外,数码相机也是使用轮循方式控制感光元件记录图像的。如果用相机拍摄高速运动的物体(或相机本向在高速运动),容易造成不同行中所记录的图像存在位移差异,从而使图像发个倾斜,也称为“果冻效应”。廉价的相机或手机由于性能较低,果冻象也更明显。

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